UPS的发展经历了初期的旋转型、60年代可控硅静止型、80年代巨型功率晶体管(UR)静止型，到了90年代绝缘栅双极晶体管(IGBT)制成的UPS,其技术性能在不断提高。目前我国传统行业移动化、数据化趋势日益明显，国内信息化建设将长期处于高增长态势，在此背景下，UPS作为供电基础设施在不断涌现的新兴行业中的应用将越来越多。
从原理上来说，UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备，它是由一套交流+直流充电+交直流逆变装置构成。UPS中的蓄电池在市电正常供电时处于充电状态。一旦市电中断，蓄电池立即将储存的直流电输出给逆变器逆变成交流电供给用电设备，保持对用电设备供电的连续性。所需要的备用时间可以根据用户的需求来配置安时/Ah的电池来满足。当市电停电时，电源在无断点的状况下对负载继续供电.保证设备在停电时还能正常无误的运行。 
从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节。邮政、电信、移动、金融证券、医院、电力、军队、石化、工矿企业及各大院校等多个领域，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。

一、
UPS基本原理及主要技术
传统工频UPS系统一般主要包括由整流模块(REC)和逆变模块(INV)、旁路静态开关和逆变静态开关、输出隔离变压器、蓄电池组以及输入输出配电开关等组成，开关是主路输入空开、旁路输入空开、维修旁路空开、输出空开以及蓄电池开关等。系统组成如图1所示，其中，空气断路器Q1控制主路交流电源输入，整流模块将交流电源变成直流电源，逆变模块进行DC/AC变换，将整流模块和蓄电池提供的直流电源变换成交流电源，经过隔离变压器输出。蓄电池组在交流停电时通过逆变向负载供电。输入电源也可以通过旁路静态开关从旁路回路向负载供电，另外对负载供电不间断而对UPS内部进行维修时，可使用维修旁路开关Q3。
图1 UPS系统组成图

逆变器是UPS的核心装置，按照电路的基本原理结构划分，逆变器主要包括单相逆变电路和正弦波逆变电路。下面介绍脉宽调制型全桥逆变器。
UPS逆变输出功率管的控制方式一般采用SPWM（正弦波脉冲宽度调制）方式；它用调整脉冲宽度和控制占空比的方法来达到输出电压稳定。图2为SPWM波产生过程。
图2 SPWM波产生示意图

逆变电路在SPWM信号的控制下两主功率管互补导通，这样在桥臂中点得到如图4-2所示宽度变化、幅值相同的正负极性方波。此波经LC滤波器滤除高次谐波后即可输出正弦波，全桥逆变电路如下图所示：

二、
SiC功率器件在UPS中的应用
随着电力成本的上升和概念的推广，UPS的经济模式（ECO）已被人们关注,即负载不是始终由UPS逆变器带载,而是优先由旁路带载,减少无用热量的产生，因而效率高一些。然而,如果市电质量较差,导致经济方式和双变换方式之间频繁转换,或长时间运行在双变换方式,不但不能达到节能的目的,而且还有一定的风险。因为每次转换到双变换方式时,全部负载突加到逆变器上,对逆变器产生冲击,多次冲击会导致逆变器故障。此外,即使在有市电且整流器可以正常工作的情况下,转换到双变换方式的瞬时是由蓄电池供电的,蓄电池多次瞬时放电会降低寿命。因此，采用经济模式运行UPS，面临一定的风险。
近年来，作为新型的宽禁带半导体材料——碳化硅（ SiC），因其出色的物理及电特性，正越来越受到产业界的广泛关注。相比于传统功率器件Si IGBT，新型功率器件SiC MOSFET具有开关频率高、管压降低、开关损耗和通态损耗小等特性。经过大量仿真和试验数据表明，在不同的开关频率和负载频率下，基于SiC MOSFET的主回路损耗均小于基于IGBT的主回路，尤其在高开关频率下损耗优势更明显。相比于Si IGBT，在UPS能源效率的提升，冷却需求的下降，可靠性的提高，占地面积的减少以及输出电压波形失真的降低等方面，均具有明显的优势。

三、
总结
采用SiC MOSFET最初的成本将会更高，但节能效果也很显著，而且所有这些都不会将关键负荷转移到电网中，不会增加电力转换的风险。
在模块层面上，碳化硅（SiC）主要有两个好处：更小的芯片尺寸和更低的动态损耗。在系统层面上，这些优势可被以多种方式利用。低动态损耗带来输出功率的显著增加，将提供减轻重量和减小体积的机会。更重要的是无需额外的冷却能力就可实现功率的增加。与Si IGBT相比，SiC MOSFET带来实际的损耗减少，可能在相同的冷却条件下得到更高的输出功率，使得UPS更加高效节能。
因此，采用碳化硅功率器件可以不再采用经济模式运行UPS，当用户能够以不到1％的电能损失，却可以获得电压和频率保护的全面保护时，谁会需要UPS运行在经济模式呢？